姚學良
摘 要:當前,橋梁工程建設對施工技術水平和施工質量的要求越來越高。預應力施工技術能有效保證橋梁的安全性和穩(wěn)定性。施工單位應充分了解預應力技術原理,準確掌握預應力施工中各個環(huán)節(jié)的技術要求,提高橋梁工程中預應力技術應用的合理性和規(guī)范性,加強對預應力施工的質量控制,為全面提高橋梁工程的施工質量奠定良好的基礎。
關鍵詞:橋梁工程;預應力;施工技術
1 預應力施工技術概述
所謂預應力施工,簡單來說,就是完善和改變結構現(xiàn)狀的一種施工手段,施工工藝流程如圖1所示。通常應用在橋梁工程中,可給橋梁工程通過壓力的提前施加,達到抵消部分或全部承載拉應力的效果,避免橋梁結構出現(xiàn)損壞問題。預應力施工技術是指在施工的過程中,施工操作人員預先對結構施加一定的壓力,以抵消結構建設過程中出現(xiàn)的拉應力,從而有效提高工程整體結構的穩(wěn)定性,避免其因受到各種外力因素的影響而被破壞,從而有效延長施工項目使用的壽命。目前,預應力施工技術已經廣泛應用在道路橋梁工程項目的施工當中。在具體的道路橋梁施工中應用預應力施工技術,不但可以延遲道路橋梁混凝土路面出現(xiàn)裂縫的時間,有效提高道路橋梁混凝土結構的耐久性與穩(wěn)定性,同時還可以有效解決道路橋梁施工中存在的結構抗拉強度等方面的缺陷問題,有效提高道路橋梁本身的抗壓性,從而保證道路橋梁交通運輸方面的安全性。
2 橋梁工程預應力施工技術的具體應用
2.1 工程實例
現(xiàn)以某市的橋梁工程為例,對預應力技術在市政橋梁施工中的應用進行簡要分析,此市政橋梁工程北起兩條街道的交叉口,跨越某河道與環(huán)城路相連,其中橋梁施工段總長為700 m,主要采用“V”形墩結構作為主墩,承擔橋梁的自重。同時,測量的主跨跨徑為108 m,兩個次邊跨分別為72 m,主橋總長為256 m,主橋及南側引橋橫斷面為28 m,北側引橋橫斷面為24 m。完成各類規(guī)格鉆孔灌注樁共160根,澆筑C30承臺等混凝土約4 115 m3、C40墩臺身及鋪裝等混凝土約2 490 m3、C50箱梁混凝土約16 810 m3,完成橋梁鋼筋約4 400 t、預應力鋼絞線約580 t、預應力鋼筋約110 t;完成路基填方約18 000 m3、瀝青混凝土地面約9 800 m2、水泥砼路面約3 000 m2;完成各種規(guī)格雨水管1 050 m、檢查井31座、雨水口57座。
2.2 錨具選用要點
錨具是橋梁建設中預應力施工技術應用的重要材料,常見類型有機械錨固與摩擦錨固2種。其中,機械錨固適用于集束型高強鋼絲或者高強強度鋼筋的預應力施工環(huán)節(jié),優(yōu)勢在于不會出現(xiàn)較大的預應力損失。摩擦錨固種類多樣,應用領域廣泛,優(yōu)勢在于具有較大噸位和無窮錨力變化方面,缺點在于容易損失預應力,同時無法重復張拉力。因此,在選用錨具時施工單位要結合橋梁工程實際情況而行。
2.3 合理運用鋼絞線
鋼絞線是預應力技術使用過程中必備材料之一,其應用范圍廣、所需數量大,質量要求高,尤其在整個橋梁工程中的穿索施工中,通過預應力技術所生產的鋼絞線的應用更加重要。因此,在實際施工過程中,合理運用預應力技術能有效提高鋼絞線的使用效果。
2.4 受彎構件預應力技術
在使用受彎構件時,技術人員要根據受彎構件的受力特點對其位置進行科學的設定。通常情況下,設置在構件受拉側的受拉構件稱作主筋,依據部件生產的相關技術要求,施工技術人員在對鋼筋和箍筋進行架設時,還必須在適宜的位置配置不同數量的結構鋼筋。在混凝土施工環(huán)節(jié),為了滿足此施工部位的拉力需求,技術人員必須配合使用一定數量的碳纖維板,充分保證施工效果。需要注意的是,混凝土初始應力增加時,碳纖維很可能會在此階段失去應力。為了防止碳纖維板的拉力承受性能無法發(fā)揮,技術人員應對鋼筋混凝土的受彎構件上的碳纖維板進行加固。通常情況下,采用碳纖維布纏繞的方式對碳纖維板進行加固能夠獲得良好的效果,尤其從工程力學的角度來看,結構初始內力得到保護后,混凝土結構產生的初始壓縮應變與拉伸應變會被控制在一定幅度之內,此時,受彎構件的強度與耐久性就會得到大幅度的提升。
2.5 在道路橋梁拉埋筋工程中的應用
在道路橋梁工程施工過程中,拉筋和埋筋工程是兩項必不可少的施工環(huán)節(jié)。所謂的拉筋工程,就是對工程中用到的鋼筋進行張拉。在這一工程環(huán)節(jié),施工操作人員必須保證鋼筋的張拉應力符合工程設計方案的要求,即鋼筋張拉的長度不能超出設計要求的合理范圍;所謂的埋筋工程就是進行鋼筋的預埋,在這一工程施工環(huán)節(jié),施工操作人員必須嚴格控制鋼筋的曲面形成,并精確定位出控制點的高程,盡量避免在施工過程中對波紋塑料管造成損壞,從而防止在進行混凝土澆筑的過程中出現(xiàn)漏漿的問題。在具體操作中,施工操作人員可以采用將鋼筋穿束錯開、塔柱鋼筋安裝等方法,確保道路橋梁施工的有序進行,并全面提升道路橋梁工程施工的質量,為后續(xù)交通運行的通暢提供保障。
2.6 在道路橋梁加固工程中的應用分析
當前,隨著社會經濟的發(fā)展,交通運輸業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展,同時,因為國民生活水平日益提高,很多家庭都購買了私人汽車,這就導致我國的交通量越來越大,對道路的荷載壓力也是越來越大。道路橋梁作為關系國計民生的重要的市政工程,其施工建設的周期較長,成本較高,而且在后續(xù)的使用運行中,還會受到各種自然因素及人為因素的影響而出現(xiàn)一定的病害。為了保證道路橋梁交通運輸的安全,最大限度上發(fā)揮出道路橋梁在交通運輸行業(yè)中的功效,還必須經常對其進行維修加固,以提高道路橋梁整體的承載能力,從而延長其使用年限。在對道路橋梁進行維修加固時,主要是對道路橋梁的結構和性能進行加固,如:增加道路橋梁的橫向面,運用碳纖維粘貼進行加固,增加配筋進行加固或是運用鋼板粘結進行加固,此外,還有在路面和橋面進行增強和加固,并增加其截面。而在這些維修加固的施工中,施工人員可以運用預應力施工技術,增加被維修加固改造道路橋梁結構的力學性能,從而有效增加被加固部分結構最大的承載力,進而提高道路橋梁整體的穩(wěn)定性,提高其使用年限。
2.7 做好技術管理工作
在橋梁工程施工過程中,施工現(xiàn)場的相關的技術人員要重視預應力技術應用的管理工作。只有做好預應力技術、施工材料及施工技術管理,才能達到預期目的,保障工程質量。在施工材料選擇時,要根據混凝土結構特點、預應力技術對鋼筋的質量要求及整個工程對原料材料的要求等,確保材料符合標準,并妥善保管。在預應力技術應用過程中,要使其與混凝土施工技術和工藝相結合,有效管理相關施工工藝,避免出現(xiàn)因工作疏忽造成工程質量下降的問題,確保工程質量,保障工程順利進行。
2.8 完善預應力施工壓漿技術
在進行壓漿之前,施工方要嚴格按照漿液配比合理控制原料用量,并將壓漿設備等安裝到位。在灌漿過程中,施工人員需嚴格按照自上而下的順序進行,并做好排氣工作,確保漿液能夠達到施工要求。在真空機啟動之前,先保證管內無積水,待真空度達到標準后再開始壓漿。在壓漿過程中,需先控制壓漿速度,壓力上升后再提升壓漿速度。在此過程中,若真空管流出泥漿,則需及時關閉真空機,同時打開排廢管使泥漿順利流出。關閉真空端閥門之前,應保證漿液稠度適中。當壓力達到0.5 MPa~0.6 MPa時,需進行2 min左右的保壓處理,再開啟壓漿泵。完成全部壓漿作業(yè)后,將壓漿泵完全關閉。
3 結論
總而言之,橋梁工程作為我國交通事業(yè)發(fā)展、城市化建設的重要內容,在施工過程中應充分體現(xiàn)預應力施工的優(yōu)勢作用,掌握預應力施工關鍵技術應用要點,控制預應力施工各個環(huán)節(jié)質量,讓橋梁工程為我國社會經濟建設提供可靠的保障與服務。
參考文獻:
[1]王亞昕.預應力施工技術在市政橋梁工程中的應用[J].工程技術研究,2018(2):91-92.
[2]陳煒.預應力施工技術在橋梁工程中的應用[J].計算機產品與流通,2017(9):261.